KR100952388B1 - 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네트의 흡착력, 반발력을 이용하여, 동력을 구동측으로부터 종동측으로 전달할 때의 동력손실을 저감하는 동력전달장치로서, 구동측에 연결된 한 쌍의 마그네트(1) 사이에 종동측으로 연결된 마그네트(2)를 비접촉 상태로 대면시키고, 구동측에 연결된 마그네트(1)의 회전으로 종동측에 연결된 마그네트(2)를 왕복이동시킨다. 마그네트(1,2)는 막대형상으로 되어 있으며, 구동측에 연결된 마그네트(1)는 막대형상 길이의 중심에서 회전된다.

동력전달, 마그네트

Description

동력전달장치{Power Transmission Device}

도 1은 본 발명에 따른 동력전달장치를 실시하기 위한 최선의 형태를 나타내는 사시도이며, (A)~(C)의 순서로 동작의 흐름이 나타나 있다.

도 2는 도 1의 정면도로, (A)~(C)가 도 1의 (A)~(C)에 대응한다.

도 3은 마그네트의 대면(對面) 상태의 변화를 설명하는 측면도로, (A)가 도 1의 (A), 도 2의 (A)의 상태를 나타내고, (B)가 도 1의 (A), 도 2의 (A)로부터 도 1의 (B), 도 2의 (B)에 이르는 도중의 상태를 나타내고 있다.

도 4는 도 1 및 도 2의 기계적 구성을 상세히 나타낸 사시도이다.

도 5는 도 1 및 도 2의 다른 기계적 구성을 나타내는 간략도이다.

도 6은 도 5의 변형예를 나타내는 간략도이다.

**주요 도면부호의 부호설명**

1: 마그네트(구동측) 2: 마그네트(종동측)

3: 중간자

A: 기기(구동측) B: 기기(종동측)

본 발명은 마그네트의 흡착력, 반발력을 이용하여, 구동측으로부터 종동측으로 동력을 전달하는 동력전달장치에 관한 것이다.

최근, 동력전달장치로서는 동력전달에서의 동력손실을 줄이고, 전달의 확실성을 확보하기 위하여, 기계계, 유체계의 전달수단 대신에 마그네트의 흡착력, 반발력을 이용한 전달수단을 구비한 것이 출현하고 있다.

종래, 마그네트의 흡착력, 반발력을 이용한 전달수단을 구비한 동력전달장치로서는 예를 들어, 일본특허공개 2003-113923호 공보에 기재된 것이 알려져 있다.

일본특허공개 2003-113923호 공보에는, 구동측에 설치된 마그네트와 종동측에 설치된 마그네트를 비접촉 상태에서 대면시키고, 구동측의 회전운동을 마그네트의 흡착, 반발에 의해 종동측의 슬라이드 운동으로 변환하는 동력전달장치가 기재되어 있다.

이러한 종래의 동력전달장치에서는, 마그네트를 원판형으로 형성하여 복수 개를 방사형상으로 배치하고, 구동측의 각 마그네트를 동기하여 회전(자전(自轉))시킴으로써, 마그네트의 흡착, 반발을 효과적으로 전환할 수 있는 구성이 채용되고 있다.

하지만, 상기 종래의 동력전달장치에서는, 구동측에서 복수개의 마그네트를 회전시키기 때문에 기어맞물림 등의 동력분기수단을 설치해야 하는 점, 마그네트가 항상 동일한 면에서 대면하고 있어 흡착, 반발의 전환시에 앞선 흡착력, 반발력이 저항으로서 작용하여 버리는 점에서, 동력전달에서의 동력손실이 크다는 문제가 있 다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 마그네트의 흡착력, 반발력을 이용하여, 동력을 구동측으로부터 종동측으로 전달할 때의 동력손실을 저감한 동력전달장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 동력전달장치는, 특허청구 범위의 각 청구항에 기재된 수단을 채용한다.

즉, 청구항 1에서는, 구동측에 연결된 한 쌍의 마그네트 사이에 종동측에 연결된 마그네트를 비접촉 상태로 대면시키고, 구동측에 연결된 마그네트의 회전으로 종동측에 연결된 마그네트를 왕복이동시키는 동력전달장치에 있어서, 마그네트는 각기둥형의 막대형상으로 되어 있고, 막대형상의 길이방향과 직교하는 방향으로 양 극이 착자되어 3개가 1세트로서 평행하게 병렬되며, 병렬의 중앙의 1개의 마그네트가 대면방향으로부터 후퇴하여서 병렬방향에 대해서 90도 회전되어 양측의 2개의 마그네트와 다른 극에서 맞닿고, 구동측에 연결된 마그네트는 일정한 간격을 두고 막대형상의 길이방향에서 볼 때 선대칭이 되는 자극으로 배치되어서 상대되며, 막대형상 길이의 중심에서 회전되고, 종동측에 연결된 마그네트는 투자성이 없는 중간자의 양측에 막대형상의 길이방향에서 볼 때 점대칭이 되는 자극으로 배치되어서 설치되는 것을 특징으로 한다.

이 수단에서는, 구동측에서 복수 개의 마그네트를 회전시키기 위하여 기어맞물림 등의 동력분기수단을 설치할 필요가 없어져, 막대형상 마그네트의 회전위치에 따라 마그네트의 대면이 부분적으로 해제되어, 흡착, 반발의 전환시에 앞선 흡착력, 반발력이 저항으로서 작용하는 것이 감쇠되며, 마그네트의 병렬 중앙부분에서의 흡착력, 반발력이 상대적으로 감쇠된다. 또한, 마그네트의 병렬을 간단하게 구성할 수 있다.

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(실시예)

이하, 본 발명에 따른 동력전달장치를 실시하기 위한 최선의 형태를 도면에 따라 설명한다.

이 형태는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 구동측에 연결된 한 쌍의 마그네트(1)가 3개씩 합계 6개, 종동측에 연결된 마그네트(2)가 중간자(3)의 양측에 설치된 한 쪽에 3개씩 합계 6개로 이루어진다.

두 마그네트(1,2)는 각기둥형 막대형상으로 형성되며, 막대형상의 길이방향과 직교하는 방향 즉, 이표면 방향으로 양 극이 착자되어 3개가 평행하게 병렬되어 있다. 병렬 양측의 마그네트(1,2)는 이표면이 반대되는 자극으로 되어 있다. 병렬 중앙의 두 마그네트(1,2)는 90도 회전되어 이표면이 상하면으로 변경되고, 양측의 마그네트(1,2)에 대하여 막대형상의 길이방향과 직교하는 방향으로 위상되어 양측 마그네트(1,2)와 다른 극에서 맞닿아 있다(도 2 참조). 이 병렬된 마그네트(1,2)는 3개를 연결부재 등을 개재시키지 않고 직접 일체화시켜, 강력한 흡착력, 반발력을 발생시킬 수 있다. 즉, 강력한 흡착력, 반발력을 가지는 마그네트체 구조를 간단하게 구성할 수 있다. 한편, 두 마그네트(1,2)의 대면 상에서는, 병렬의 중앙에서 흡착력, 반발력이 상대적으로 약해져 있다.

구동측에 연결된 마그네트(1)는 일정한 간격을 두고 막대형상의 길이방향에서 볼 때 선대칭이 되는 자극으로 배치되어 상대되어 있다. 병렬 중앙의 마그네트(1)는 상대(대면) 방향으로부터 후퇴하도록 배치되어 있다.

종동측에 연결되는 마그네트(2)는 투자성(透磁性,permeability)이 없는 재료로 블록체에 형성된 중간자(3)의 양측에 막대형상의 길이방향에서 볼 때 점대칭이 되는 자극으로 배치되어 설치되고, 구동측에 연결된 마그네트(1)의 사이에서 마그네트(1)에 비접촉 상태로 대면되어 있다. 병렬 중앙의 마그네트(2)는 대면방향으로부터 후퇴하도록 배치되어 있다.

따라서, 두 마그네트(1,2)는 항상, 한 쪽 측에서는 서로 다른 극끼리가 대면하고, 다른 쪽 측에서는 같은 극끼리가 대면하게 된다.

이 형태에서는 구동측에 연결된 한 쌍의 마그네트(1)가 막대형상의 길이 중심에서 동기하여 회전된다.

구동측에 연결된 마그네트(1)의 회전기구(4)로서는 도 4에 나타내는 바와 같이, 구동측 모터 등의 기기(A)에 연결된 회전축(41)에 한 쌍의 기어(42)를 고정하 고, 마그네트(1)를 설치한 회전반(43)의 회전축(44)에도 각각 기어(45)를 고정하여, 두 기어(42,45)를 맞물리게 구성하는 것을 생각할 수 있다. 한편, 중간자(3)에는 종동측 기어(B)가 연결되게 된다.

또한, 종동측에 연결된 마그네트(2) 및 중간자(3)는, 구동측에 연결된 한 쌍의 마그네트(1)의 사이에서 왕복이동하도록 규제된다.

종동측에 연결된 마그네트(2)의 규제기구(5)로서는 도 5에 나타내는 바와 같이, 지지축(51)에 중간자(3)를 암(52)으로 연결하고, 마그네트(2)와 중간자(3)를 진동자처럼 왕복이동시키도록 구성하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 구동측에 연결된 한 쌍의 마그네트(1)의 상대방향으로 설치된 레일(53)에 중간자(3)에 연결된 러너(runner)(54)를 주행가능하게 걸어맞추는 구성을 가지는 것을 생각할 수 있다.

구동측에 연결된 마그네트(1)가 회전하면, 도 1의 (A), (C), 도 2의 (A), (C)에 나타내는 바와 같이, 두 마그네트(1,2)가 평행하게 앞면에서 대면하고 있는 경우에는, 종동측에 연결된 마그네트(2)가 중간자(3)와 함께 구동측에 연결된 마그네트(1)의 같은 극이 대면하는 측으로부터 반발되어 서로 다른 극이 대면하고 있는 측에 흡착되게 된다.

또한, 도 1의 (B), 도 2의 (B)에 나타내는 바와 같이, 구동측에 연결된 마그네트(1)가 종동측에 연결된 마그네트(2)에 대하여 교차하는 형식으로 대면하고 있는 경우에는, 종동측에 연결된 마그네트(2)의 흡착력, 반발력이 균형을 이룸으로써 구동측에 연결된 한 쌍의 마그네트(1)의 중간에 위치하게 된다.

즉, 도 1의 (A) 내지 도 1의 (C), 도 2의 (A) 내지 도 2의 (C)의 반복으로, 구동측의 회전운동이 종동측의 왕복이동으로 변환되어 전달된다.

이러한 동력의 전달에서는 마그네트(1,2)의 흡착력, 반발력이 강력하기 때문에, 꽤 큰 증폭(배력;倍力) 효과를 얻을 수 있다.

또한, 이러한 동력의 전달에서는, 일본특허공개 2003-113923호 공보에 따른 종래의 동력전달장치에서의 복잡한 동력분기수단을 마련할 필요가 없기 때문에, 동력전달에서의 동력손실이 감쇠된다.

또한, 도 3의 (B)에 나타내는 바와 같이, 도 1의 (A), (C), 도 2의 (A), (C)로부터 도 1의 (B), 도 2의 (B)로 이행할 때, 두 마그네트(1,2)가 막대형상이기 때문에, 두 마그네트(1,2)의 대면이 해제되는 부분(a)이 형성된다. 또한, 병렬의 중앙 마그네트(1,2)가 후퇴되어 있음으로써, 두 마그네트(1,2)에는 상대적으로 흡착력, 반발력이 약한 부분(b)도 형성된다. 따라서, 두 마그네트(1,2)의 흡착, 반발의 전환시에 앞선 흡착력, 반발력이 저항으로서 작용하는 것이 감쇠되어, 두 마그네트(1,2)가 쉽게 분리회전할 수 있어, 동력전달에서의 동력손실이 더욱 감쇠된다.

이상, 도시한 각 열 외에, 마그네트(1,2)의 병렬 개수를 증감함으로써 마그네트(1,2)의 흡착력, 반발력을 조정하고, 동력전달의 증폭을 간단하게 실현할 수 있다.

더구나, 마그네트(1,2)의 병렬 세트를 2세트 이상 배치하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 동력전달장치는, 구동측에서 복수 개의 마그네트를 회전시키기 위하여 기어 맞물림 등의 동력분기수단을 설치할 필요가 없어져, 막대형상 마그네트의 회전위치에 따라 마그네트의 대면이 부분적으로 해제되어, 흡착, 반발의 전환시에 앞선 흡착력, 반발력이 저항으로서 작용하는 것이 감쇠되기 때문에, 마그네트의 흡착력, 반발력을 이용하여 동력을 구동측으로부터 종동측으로 전달할 때의 동력손실을 줄일 수 있다는 효과가 있다. 또한, 마그네트의 병렬 중앙부분에서의 흡착력, 반발력이 상대적으로 감쇠되기 때문에, 마그네트의 흡착, 반발의 전환시에 앞선 흡착력, 반발력이 저항으로서 작용하는 것이 보다 유효하게 감쇠되는 효과가 있다. 더욱이, 마그네트의 병렬을 간단하게 구성할 수 있기 때문에, 저가로 용이하게 제조할 수 있는 효과가 있다.

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Claims (4)

1. 구동측에 연결된 한 쌍의 마그네트 사이에 종동측에 연결된 마그네트를 비접촉 상태에서 대면시키고, 구동측에 연결된 마그네트의 회전으로 종동측에 연결된 마그네트를 왕복이동시키는 동력전달장치에 있어서, 마그네트는 각기둥형의 막대형상으로 되어 있고, 막대형상의 길이방향과 직교하는 방향으로 양 극이 착자되어 3개가 1세트로서 평행하게 병렬되며, 병렬의 중앙의 1개의 마그네트가 대면방향으로부터 후퇴하여서 병렬방향에 대해서 90도 회전되어 양측의 2개의 마그네트와 다른 극에서 맞닿고, 구동측에 연결된 마그네트는 일정한 간격을 두고 막대형상의 길이방향에서 볼 때 선대칭이 되는 자극으로 배치되어서 상대되며, 막대형상의 길이 중심에서 회전되고, 종동측에 연결된 마그네트는 투자성이 없는 중간자의 양측에 막대형상의 길이방향에서 볼 때 점대칭이 되는 자극으로 배치되어서 설치되는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
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